化工原理考試題及答案I

1、 化工原理考試題及答案 姓名_班級(jí)_學(xué)號(hào)_成績_一、填空題：1.（3分） 題號(hào)1155 第1章 知識(shí)點(diǎn) 400 難度 容易 當(dāng)20的甘油（=1261kg.m,=1499厘泊）,在內(nèi)徑為100mm的管內(nèi)流動(dòng)時(shí),若流速為2.0m.s時(shí),雷諾數(shù)Re為_,流體的流動(dòng)型態(tài)為_。 *答案* 168.2 層流2.（2分） 題號(hào)2038 第2章 知識(shí)點(diǎn) 100 難度 容易 往復(fù)壓縮機(jī)的實(shí)際工作循環(huán)由_、 _、 _和 _四個(gè)階段組成。 *答案* 膨脹、 吸氣、 壓縮、 排氣3.（2分） 題號(hào)4060 第4章 知識(shí)點(diǎn) 200 難度 容易 對(duì)流傳熱膜系數(shù)工程制單位為_，SI制單位為_。 *答案* kCal.h.K.

2、m; W/(Km)二、選擇題：1.（2分） 題號(hào)1202 第1章 知識(shí)點(diǎn) 400 難度 容易 園管的摩擦系數(shù)=64/Re公式的適用范圍是（ ）。 A. 滯流 B. 過渡流 C. 湍流 *答案* A2.（2分） 題號(hào)2121 第2章 知識(shí)點(diǎn) 500 難度 容易 通常所說的離心通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓是指（ ） A. 靜風(fēng)壓 B. 動(dòng)風(fēng)壓 C. 全風(fēng)壓 *答案* C3.（2分） 題號(hào)4147 第4章 知識(shí)點(diǎn) 400 難度 中等 為了提高列管換熱器管內(nèi)流體的值，可在器內(nèi)設(shè)置（ ）。 A. 分程隔板 B. 折流接板 C. 多殼程 *答案* A三、判斷題：1.（2分） 題號(hào)3058 第3章 知識(shí)點(diǎn) 100 難度 容

3、易 要使固體顆粒在沉降器內(nèi)從流體中分離出來，顆粒沉降所需要的時(shí)間必須大于顆粒在器內(nèi)的停留時(shí)間。（ ） *答案* ×四、問答題：1.（8分） 題號(hào)3079 第3章 知識(shí)點(diǎn) 300 難度 容易 試分析提高過濾速率的因素？ *答案* 過濾速率為dv/Ad=P/rL推動(dòng)力/阻力提高過濾速率的方法有： （1）提高推動(dòng)力P，即增加液柱壓力；增大懸浮液上面壓力；在過濾介質(zhì)下面抽真空。 （2）降低阻力，即提高溫度使粘度下降；適當(dāng)控制濾渣厚度；必要時(shí)可加助濾劑。2.（4分） 題號(hào)4203 第4章 知識(shí)點(diǎn) 100 難度 容易 什么是穩(wěn)定傳熱和不穩(wěn)定傳熱? *答案* 在傳熱過程中，傳熱面上各點(diǎn)的溫度不隨時(shí)

4、間變化，稱為穩(wěn)定傳熱。穩(wěn)定傳熱時(shí)，傳熱速率為定值。 反之，若傳熱面上各的溫度隨時(shí)間而變，則為不穩(wěn)定傳熱。不穩(wěn)定傳熱時(shí)，傳熱速率也隨時(shí)間而變。 五、計(jì)算題：1.（12分） 題號(hào)1337 第1章 知識(shí)點(diǎn) 340 難度 容易 用離心泵經(jīng)57×3.5mm的鋼管, 將敞口貯槽內(nèi)的有機(jī)溶劑(密度為800kg.m,粘度為20cp)輸送到反應(yīng)器中。設(shè)貯槽內(nèi)的液面離反應(yīng)器內(nèi)的液面高度保持16m，見附圖。已知鋼管總長度(包括局部阻力當(dāng)量長度) 為25m，反應(yīng)器內(nèi)的壓力恒定為4kgf.cm(表壓) ,有機(jī)溶液輸送量為6m.h,試確定泵提供的壓頭。本題目有題圖：titu027.bmp *答案* 取敞口貯槽液

5、面為1-1截面，反應(yīng)器內(nèi)液面為2-2截面，在1-1與2-2截面間列柏努利方程，并以1-1截面為基準(zhǔn)面：gZ+(u/2) +(p/)+W =gZ+(u/2)(p/)+hfW=(Z-Z)g+(u-u)/2+(p-p)/+hfhf =(l+le )/d(u/2) u=(6/3600)/(/4)×0.05=0.8488m.s uu0 Z=0Re=du/=0.05×0.8488×800/ (2 0×10) =1697.6<2000則=64/Re=64/1697.6=0.0377hf =0.0377×(25/0.05)×(0.8488 故W

6、=16×9.81+4×98100/800+6.79=654J.kg2.（8分） 題號(hào)1386 第1章 知識(shí)點(diǎn) 100 難度 容易 濕式鋼制鐘罩圓筒氣柜,如附圖所示。圓筒直徑為6m，質(zhì)量3000kg,圓筒沒入水中的深度1m，則氣柜內(nèi)氣體的表壓為多少N.m?圓筒內(nèi)外的液面差為多少m?本題目有題圖：titu075.bmp *答案* 表壓P3000×9.81/（0.785×6）1041N.m 1041/（1000×9.81） 106mm0.106m3.（10分） 題號(hào)1344 第1章 知識(shí)點(diǎn) 100 難度 中等 某受壓設(shè)備，用串聯(lián)U形管壓差計(jì)測(cè)量其表壓

7、，裝置如附圖所示，寫出1、2、3、4各點(diǎn)及P的壓強(qiáng)計(jì)算式。（連通U形管壓差計(jì)水銀面上充滿水）本題目有題圖：titu034.bmp *答案* 以表壓為基準(zhǔn)： P PPRRR PPRR PPR （RR）R PPR （RR）（RR）4.（10分） 題號(hào)2223 第2章 知識(shí)點(diǎn) 130 難度 容易 用泵將比重為0.85的某液體從低位槽打到高位槽。低位槽距地面高2m，管子出口距地面高20 m，管路阻力損失為30 J.kg，泵入口流速為0.915 m.s ，入口管徑為 89×6 mm 出口管徑為60×4mm，求泵有效功率。 *答案* 在低位槽液面與管子出口截面列柏努利方程得： We=g

8、(Z-Z)+(P-P)/+(u-u)/2+hf =9.81×18+0+0.915（77/52）-1/2+30 =208.6 J.kg Ne=WeQ=208.6×850×0.915×(0.077)/4=755w5.（20分） 題號(hào)2238 第2章 知識(shí)點(diǎn) 600 難度 中等 單級(jí)單動(dòng)往復(fù)壓縮機(jī) 的氣缸內(nèi)徑為200mm，活塞沖程為200mm，往復(fù)次數(shù)260 min,余隙系數(shù)的壓縮空氣80kg.h,空氣進(jìn)壓縮機(jī)的壓力為1kgf.cm,溫度20，空氣的壓縮為多變過程，多變指數(shù)m=1.25,問：（1）此壓縮機(jī)能否滿足生產(chǎn)要求？（2）試求此壓縮機(jī)的最大壓縮比。本題目

9、有題圖：titu190.bmp *答案* （1）驗(yàn)壓縮機(jī) 已知：D=200mm;S=0.2m; n =260 min P=1kgf.cm P; =5%； ld=0.85l求壓縮機(jī)能提供的風(fēng)量kg.h v=ld v=ld /4Ds n =0.85l。/4Ds n 其中l(wèi)。=1-(P/P）-1 =1-0.05(4.5/1) /-1=0.883代入得：V=0.85×0.883×/4×0.2×0.2×260 =1.23m min進(jìn)入壓縮機(jī)時(shí)空氣的密度=735.6/760×1.2=1.16kg m風(fēng)量m=V=1.23×1.16

10、5;60=86kg.h>80kg.h此壓縮機(jī)能滿足生產(chǎn)要求。（2）最大壓縮比（P/P）l。=0時(shí)的壓縮比為最大壓縮比，即：O=10.05（P/P）/1求得：（P/P）最大=39.67406.（8分） 題號(hào)3098 第3章 知識(shí)點(diǎn) 100 難度 容易 相對(duì)密度7.9，直徑2.5mm的鋼球，在某粘稠油品（相對(duì)密度0.9）中以5mm.s的速度勻速沉降。試求該油品的粘度。 *答案* 設(shè)沉降以滯流狀態(tài)進(jìn)行，則： =dp(-)g/(18) = (0.0025)×(7900-900)×9.81/(18×0.005) 驗(yàn)算：Re=du/ =0.0025×0.005

11、×900/4.77 =2.36×101 假設(shè)正確7.（10分） 題號(hào)3097 第3章 知識(shí)點(diǎn) 100 難度 容易 空氣中含有直徑為15m的油滴，油的相對(duì)密度為0.9，空氣溫度為20。若允許在沉降室中沉降1分鐘，沉降室的高度應(yīng)為多少？計(jì)算中可忽略開始時(shí)油滴加速沉降時(shí)的時(shí)間，并可認(rèn)為油滴是在靜止空氣中沉降。 20空氣的粘度為1.8×10kg.m.s,密度為1.21kg.m。油的密度為900kg.m。 *答案* 設(shè)油滴在空氣中沉降在滯流區(qū)，則：U=dp()/18 =(15×10）×（9001.21)×9.81/(18×1.8

12、15;10) =0.0061m.s驗(yàn)算：Re=du/=15×10×0.0061× 1.21/(1.8×10)=0.00611假設(shè)正確 所以，1分鐘內(nèi)沉降距離=0.0061×60=0.37m 因此，沉降室高度不能大于此值，否則，有可能在油滴沉降到室底前被氣流帶出。8.（8分） 題號(hào)4220 第4章 知識(shí)點(diǎn) 100 難度 容易 如圖所示,有一穩(wěn)定導(dǎo)熱的平壁爐墻,墻厚240mm ,導(dǎo)熱系數(shù).K,若爐墻外壁溫度t45,為測(cè)得爐墻內(nèi)壁溫度t,在墻深100mm處插入溫度計(jì),測(cè)得該處溫度t100,試求爐墻內(nèi)壁溫度t。本題目有題圖：titu087.bmp *答

13、案* Q=(/)At=(/)A(t1-t3) Q'=(/1)At1=(/1)A(t2-t3) Q=Q' (/)A(t1-t3)=(/1)A(t2-t3) t1=(/1)(t2-t3)+t3 =(240/100)(100-45)+45 =2.4×55+45 =1779.（12分） 題號(hào)4283 第4章 知識(shí)點(diǎn) 300 難度 容易 在一套管式油冷卻器里，熱油在25×2.5 mm的金屬管內(nèi)流動(dòng)，流量216kg.h，油的進(jìn)、出口溫度分別為150和80，水的進(jìn)口溫度為20，流量216kg.h。 油側(cè)給熱系數(shù)為1.5 kw.m.K，水側(cè)給熱系數(shù)為3.5 kw.m.K。油

14、的比熱為2.0 kJ.kg.K，試求逆流換熱時(shí)所需管長。已知水的比熱為1.0 kcal.kg.K，并忽略管壁及垢層熱阻。 *答案* 216×2×(150-80)=216×4.187(t-20) t=53.4 q=(216/3600)×2000×(150-80)=8400 w t=(96.6-60)/ln(96.6-60)=76.85 1/K=(1/1500)+(1/3500), K=1050 w.m.C A=q/(k.t)=d l l=8400/(1050×76.85××0.0225)=1.47m10.（14分） 題號(hào)4224 第4章 知識(shí)點(diǎn) 100 難度 中等 某平壁爐的爐壁由耐火磚,絕熱磚和普通磚組成,它們的導(dǎo)熱系數(shù)分別為1.163,0.233和0.582w.m.K,為使?fàn)t內(nèi)壁溫度保持1000, 每平方米爐壁的熱損失控制在930w以下,若普通磚厚度取為10cm,爐外壁溫度為83,求:耐火磚和絕熱磚厚度各為多少?絕熱磚和普通磚交界面溫度t為多少?（假設(shè)絕熱磚與耐火磚交界面溫度為800） *答案* 設(shè)耐火磚厚度b1, 絕熱磚厚度b2 跨過耐火磚的熱通量為: q=(t1-t2)/(b1/1) b1=1